CAPSULE DE DISTRIBUTION EQUIPEE D'UN BOUCHON, ET PROCEDE DE FABRICATION DE CETTE CAPSULE
La présente invention se rapporte à une capsule de distribution injectée comportant un embout de distribution équipé d'un bouchon amovible Cette capsule est destinée à équiper un récipient contenant un produit liquide L'invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication simultanée de la capsule et du bouchon, par bi-injection de deux matériaux différents Plus particulièrement, ce procédé permet d'obtenir, dans un seul moule, la capsule comportant le bouchon mis en place sur l'embout
La capsule de l'invention est destinée, notamment, à équiper un récipient tel qu'un flacon à col, à parois plus ou moins compressibles contenant, par exemple, un shampooing, une crème de soin, un fond de teint liquide, une lotion capillaire, ou notamment tout autre produit cosmétique, pharmaceutique ou parapharmaceutique Ces produits sont vendus sur le marché en grande quantité , aussi, le prix de leur emballage doit être aussi faible que possible
Actuellement, les flacons munis d'une capsule de ce genre sont obtenus, généralement, en fixant, après remplissage du liquide à distribuer, la capsule sur le col du récipient, par exemple par claquage ou vissage Lors d'une étape supplémentaire, le bouchon est mis en place sur l'embout de la capsule pour empêcher l'écoulement du liquide pendant le stockage ou le transport
Un premier objectif de la présente invention est d'équiper un flacon de produit d'une capsule de distribution, dont le prix de fabrication et de montage est très avantageux. Notamment, l'invention vise à réduire les prix de fabrication et de conditionnement d'un flacon équipe d'une capsule de distribution a bouchon Aussi, l'invention propose une capsule équipée d'un bouchon qui peut être obtenue par moulage en une seule opération par la technique de la bi-injection de deux matériaux différents dans un moule approprié L'invention présente, notamment, l'avantage que le bouchon peut être surmoulé sur l'embout de la capsule par un procédé de moulage simple, évitant ainsi une opération supplémentaire de mise en place du bouchon sur l'embout
On connaît, par le document WO 91/01 213, un procédé de fabrication d'un tube, ce tube comportant un col sur lequel est disposé un bouchon de fermeture de forme sensiblement cylindrique Ce procédé consiste à former dans un moule en quatre parties, d'abord le bouchon par injection d'un premier matériau, puis par un déplacement hélicoïdal d'une première partie annulaire du moule, créer un volume destiné à former le col du tube, puis par déplacement d'une autre partie du moule, de forme annulaire et entourant ladite première partie, créer un volume complémentaire destiné a recevoir le corps du tube Dans les volumes ainsi crées, on injecte ensuite un second matériau approprié pour former le corps et le col du tube On démoule ensuite le tube muni du bouchon Ce procédé présente l'inconvénient de nécessiter
un moule relativement compliqué en quatre parties, dont une partie doit être déplacée axialement et une autre partie doit être déplacée simultanément en translation et en rotation, par rapport aux deux parties fixes, pour créer le volume recevant le col et le corps du tube En outre, ce procédé de moulage est limité à la réalisation de pièces essentiellement cylindriques droites
La présente invention permet d'utiliser un moule simple, ne nécessitant, pour l'injection de la capsule de l'invention, qu'un déplacement axial d'une seule partie du moule, grâce à une forme sensiblement tronconique du bouchon
Aussi, la présente invention se rapporte à une capsule de distribution thermoformée apte à équiper un récipient rempli d'un produit liquide, comportant * un embout de distribution allongé, ledit embout présentant une extrémité libre percée en son centre d'un orifice pour la distribution du produit liquide, un bouchon pour ia fermeture amovible de l'orifice, l'embout étant formé d'un premier matériau thermoplastique et le bouchon étant forme d'un second matériau thermoplastique, les premier et second matériaux étant incompatibles entre eux, Selon l'invention, le bouchon comporte une portion cylindrique surmontée d'une portion sensiblement tronconique, ladite portion tronconique présentant une surface extérieure, ladite surface extérieure étant la réplique à l'identique de la surface extérieure d'une portion tronconique formée par ladite extrémité libre de l'embout
Le terme "réplique identique" s'entend du fait que la courbe (ou profil) formée par la surface extérieure de la partie tronconique du bouchon résulte d'une translation point à point de la courbe formée par la surface extérieure de la partie tronconique de l'embout
Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, la portion cylindrique du bouchon est séparée de la portion tronconique par un épaulement, ledit epaulement étant d'une largeur radiale telle que, lorsque le bouchon est disposé sur l'embout, la surface extérieure de ladite portion cylindrique du bouchon soit sensiblement en alignement avec la surface extérieure de l'embout
Avantageusement, l'embout est traverse par un canal de distribution du produit Ainsi, la forme tronconique de l'embout permet une application précise du produit à l'endroit souhaité Avantageusement, la forme du cône est choisie de sorte qu'un angle compris entre 5° et 45° est formé entre la directrice et la génératrice dudit cône
Cette capsule peut comporter, en outre, des premiers moyens de fixation portés par la portion sensiblement tronconique de l'embout et des seconds moyens de fixation portes par la surface intérieure du bouchon, les premiers moyens étant complémentaires aux seconds Ces moyens permettent d'assurer une fixation étanche du bouchon sur ledit embout lors du rebouchage de la capsule
Avantageusement, les premiers moyens de fixation prévus pour la fixation du bouchon sur l'embout, sont constitués par un bourrelet annulaire situé sur l'embout, les seconds moyens de fixation étant alors constitués par une gorge annulaire située sur la surface intérieure du bouchon. Dans ce cas, le bouchon présente, sur sa surface tronconique externe un bourrelet, également, de même forme que le bourrelet de l'embout.
Avantageusement, l'orifice de distribution est situé au fond d'un renfoncement ménagé au centre de ladite extrémité libre, le bouchon comportant un picot dont la forme est telle que, en position fermée du bouchon sur l'embout, le picot remplisse sensiblement tout le renfoncement, obturant ainsi, de manière étanche, ledit orifice.
La capsule peut comporter, en outre, des moyens de raccordement au réservoir. Lorsqu'on utilise, par exemple, un flacon à col fileté, ces moyens sont constitués par une bague de vissage à filetage complémentaire au filetage du col, cette bague étant prévue sur une extrémité de la capsule opposée à l'embout.
Au sens de la présente invention, par le terme "matériaux incompatibles", on entend deux matériaux qui ne peuvent pas former de liaison mécanique entre eux, par thermofusion. Ceci peut être obtenu par un choix judicieux desdits matériaux.
II est bien entendu que, selon la nature desdits matériaux choisis, un certain collage du bouchon sur l'embout peut se produire, ce collage pouvant être rompu par l'utilisateur en appliquant un léger coupie de torsion du bouchon par rapport à l'embout. Ainsi, il est avantageux de choisir les premier et second matériaux de sorte que la température de fusion du premier matériau soit supérieure à la température de fusion du second matériau, par exemple supérieure d'environ 20°C à 70°C.
Généralement, le premier matériau est un matériau relativement rigide choisi parmi les polypropylènes ou les polyéthylènes haute densité, tandis que le second matériau est un matériau semi-rigide à souple, choisi parmi les polyéthylènes basse densité et les élastomères.
A titre d'exemple non limitatif, on citera comme premier et second matériaux utilisables selon l'invention : les polypropylènes (température de fusion environ 170°C) et les polyéthylènes (température de fusion environ 120°C), ou les polypropylènes et les élastomères de polyuréthane.
Un second objet de l'invention est constitué par un procédé de fabrication d'une capsule de distribution telle que décrite précédemment. La capsule est pourvue d'un axe longitudinal et comporte un embout de distribution fermé par un bouchon.
Ce procédé consiste à exécuter successivement les étapes suivantes :
a) injecter un premier matériau thermoplastique ayant une température de fusion, dans un premier espace délimité par un moule comprenant une première partie centrale, une seconde partie centrale, mobile axialement, et une partie latérale entourant lesdites première et seconde parties centrales, de manière à former l'embout, ladite seconde partie centrale ayant une surface sensiblement tronconique, en regard de la première partie centrale , b) écarter axialement la seconde partie centrale par rapport à la première, de manière à délimiter un second espace pour le moulage du bouchon , c) injecter dans le second espace un second matériau thermoplastique non compatible avec le premier matériau, de manière à former ledit bouchon, ledit second matériau étant injecté à une température inférieure à la température de fusion du premier matériau , et d) démouler la capsule après refroidissement
Avantageusement, le second matériau présente une température de fusion inférieure d'au moins 20°C à la température de fusion du premier matériau Selon un aspect intéressant de l'invention, notamment, la température d'injection du second matériau est d'au moins 20° inférieure à la température de fusion du premier matériau
Le bouchon, réalisé de cette manière, présente a sa base une partie cylindrique dont la hauteur correspond a la translation de la partie externe du moule En outre, la surface interne du bouchon est strictement complémentaire à la surface externe de l'embout
Selon ce procédé, avantageusement, la première température d'injection est au moins égale à la seconde température d'injection En particulier, lorsqu'on injecte la capsule en polypropylene et le bouchon en polyéthylene, les températures d'injection sont, par exemple, de 190°C et 220°C respectivement Généralement, la température d'injection de ces matériaux est supérieure à la température de fusion respective
Enfin, un troisième objet de l'invention se rapporte a un récipient contenant un liquide à distribuer et équipé d'une capsule de distribution telle que définie ci-dessus et réalisée par le procédé ci-dessus Ce récipient peut se présenter sous forme de flacon en plastique rigide ou souple, ou bien ou en verre, de section cylindrique ou ovale, sous forme de tube ou de flacon-tube Généralement, tout type de récipient utilisable dans les domaines cosmétique, pharmaceutique ou parapharmaceutique peut être équipe de la capsule de l'invention
On décrira maintenant, a titre d'exemple purement illustratif et nullement limitatif, un mode de réalisation particulier de la capsule de l'invention et son procède de fabrication, en référence aux dessins annexés
La figure 1 représente une vue en coupe axiale d un distributeur comprenant un flacon et une capsule conforme à l'invention, cette capsule étant équipée d'un bouchon
La figure 2 représente une coupe axiale agrandie de la capsule et du bouchon de la figure 1.
La figure 3 représente une vue schématique en coupe axiale partielle d'un moule pour la capsule de la figure 2, la capsule étant en cours de fabrication dans le moule.
La figure 4 représente une vue schématique du moule de la figure 3, en coupe axiale partielle, ce moule contenant la capsule de la figure 2, le bouchon étant en cours de fabrication.
Par référence aux figures 1 et 2, on voit représenté un distributeur 1 présentant un axe longitudinal A, constitué d'un récipient 2 en forme de flacon, rempli d'un produit liquide P et surmonté d'une capsule de distribution
C, conforme à l'invention. La capsule C comporte un embout de distribution 4 traversé par un canal central de distribution, lui-même obturé par un bouchon B.
Le flacon 2 présente une forme cylindrique et comporte un fond 6 fermé. Du côté opposé au fond, le flacon 2 présente un épaulement 8. A cet épaulement 8 se raccorde un col cylindrique 10 pourvu d'un filetage externe 12.
Sur le col 10 est fixée, par vissage, la capsule C. Elle comporte une bague de vissage 14 entourant le col 10 et muni d'un taraudage interne 16 coopérant avec le filetage 12 du col. L'extrémité opposée au flacon 2 de cette bague 14 comporte un épaulement 18 qui se prolonge dans la direction opposée au flacon sous forme de tubulure 20 dont le diamètre diminue vers son extrémité libre 22. Cette tubulure 20 constitue un embout d'application du produit P. L'extrémité libre 22 de l'embout 20 est conformé extérieurement en tronc de cône, pourvu d'un alésage central 24. Au fond de l'alésage central 24 est pratiqué un orifice de distribution 26, en communication avec le produit P.
Pour assurer une bonne étanchéité de la capsule sur le flacon 2, cette dernière comporte une jupe d'étanchéité circulaire 27 s'appliquant contre le bord intérieur 28 du col 10.
Sur l'extrémité conique de l'embout 20 s'applique le bouchon B. Le bouchon B est pourvu d'une surface externe et d'une surface interne. Comme visible sur la figure 2, la surface interne 29 du bouchon B est tronconique, épousant la forme externe du tronc de cône 22. Le cône 22 est pourvu d'un bourrelet de fixation 30 situé environ à mi-hauteur du cône, le bourrelet coopérant avec une gorge annulaire complémentaire 32 pratiquée dans la surface interne 29 du bouchon. Ce système à bourrelet / gorge constitue un moyen de fixation du bouchon B sur la capsule C. Comme visible sur les figures 1 et 2, au sommet du tronc de cône 22 de l'embout est pourvu un picot de bouchage 34 rentrant à étanchéité dans l'alésage 24 de la capsule.
Selon l'invention, la surface externe 36 du bouchon B présente strictement la même forme que la surface externe du tronc de cône 22 de l'embout 20, c'est-à-dire, on y trouve un tronc de cône 36, un bourrelet externe 38 et un alésage 40.
Le bourrelet 38 peut servir d'élément de préhension, facilitant l'enlèvement du bouchon de l'embout, notamment lors de la première utilisation
Conformément à l'invention, la base du bouchon B est constituée d'une partie cylindrique 37 de hauteur t (comme indiqué sur les figures 2 et 4). Un épaulement annulaire 37 sépare la partie cylindrique 37 de la partie tronconique 36.
Il est à noter que la surface externe de l'embout 20 et respectivement la surface externe 36 du bouchon, forment un angle α avec l'axe A L'angle α est compris, avantageusement, entre environ 5° et 45° La valeur de cet angle est choisie en fonction des matériaux employés et de la qualité de bouchage souhaitée
Avantageusement, la capsule C est formée, par un premier matériau thermoplastique relativement rigide, par exemple du polypropylène Le bouchon est formé, de préférence, par un matériau thermoplastique semi- rigide, par exemple du polyéthylène basse densité (PEBD) ou un matériau thermoplastique élastomérique En raison de sa structure en matériau semi- rigide ou élastomérique, le bouchon s'applique, de façon étanche sur l'embout 4 Notamment, lors de la remise en place du bouchon B, par l'utilisateur, sur l'embout 4, l'engagement du bourrelet 30 dans la gorge 32 permet un rebouchage étanche de la capsule
II est bien entendu, que le système bourrelet/gorge peut ne pas être réalisé, lorsqu'on réalise une capsule pour un produit mono-dose, où un rebouchage n'est pas souhaité. Dans ce cas, le bouchon tient en place sur l'embout par une adhésion qui se produit dès la fabrication de l'embout avec le bouchon par bi-injection de deux matériaux appropriés, cette adhésion étant suffisante pour assurer l'étanchéité de la capsule pendant le transport
La capsule C de l'invention munie de son bouchon B peut être obtenue par injection de deux matériaux thermoplastiques différents, dans un seul moule approprié. On voit sur la figure 3 une coupe schématique partielle d'un moule ouvrant en trois parties M. et M2 et M1 montrant l'embout 4 de la capsule en cours de réalisation Les deux parties centrales du moule M. et M2 définissent avec une partie périphérique latérale M un volume V→ correspondant à la forme de la capsule II est à noter, que la partie M2 du moule présente un contour externe cylindrique M12l s'emboîtant axialement, selon une distance d déterminée, dans une portion cylindrique creuse M21 correspondante de la partie M du moule Pour la réalisation de la capsule, on injecte, au travers d'un canal d'injection /„ dans le volume V1 un premier matériau
thermoplastique, ici du polypropylène, à une température T. déterminée, par exemple 220°C.
Après la réalisation de la capsule C, on écarte, selon l'axe A, la partie M2 et les deux autres parties M1 et Mr, du moule. Cette translation est symbolisée sur la figure 4 par la flèche t. La longueur de la flèche t est inférieure à celle de la distance d. Par cette translation t, on crée un volume V2, défini entre la partie M2 du moule et l'embout 4 de la capsule qui vient d'être injectée. Par un canal d'injection l2, aménagé pour l'injection d'un second matériau, ici du polyéthylène de basse densité, on injecte alors dans le volume V2 ce second matériau à une température déterminée T2l par exemple 190°C. La partie cylindrique 37 du bouchon B ainsi moulé présente alors une hauteur t correspondant à la translation t du moule 2. Ainsi, le bouchon présente une paroi latérale d'une épaisseur e (voir figure 2) présentant une valeur de e = t • sin α, α étant l'angle formé entre la directrice et la génératrice de la partie conique 22, 36 de l'embout, ou du bouchon respectivement.
De manière générale, il est avantageux de choisir les premier et second matériaux de sorte que le point de fusion du premier matériau soit égal ou supérieur au point de fusion du second matériau, par exemple supérieur de 20°C.
Après refroidissement et démoulage de l'ensemble capsule C - bouchon B, l'ensemble B+C peut être fixé, par simple vissage, sur un flacon 2 approprié, préalablement rempli d'un produit liquide P (voir figure 1 ). Ainsi, le distributeur 1 est prêt pour la commercialisation.
Pour l'application du produit P sur l'endroit désiré, l'utilisateur retire, de façon habituelle, le bouchon B de l'embout 4. Ce bouchon se retire sans effort excessif : dans certaines conditions, grâce au choix des conditions de moulage et grâce au choix des premier et second matériaux qui viennent d'être décrites, le bouchon ne colle pas, ou peu, sur l'embout, la présence du bourrelet 38 sur la surface conique du bouchon facilitant la préhension de ce dernier. Le cas échéant, par une légère torsion du bouchon par rapport à l'embout, l'utilisateur peut favoriser le décollage du bouchon.
Le procédé de fabrication simultané d'une capsule C et de son bouchon B, conformément à l'invention, est avantageux du point de vue économique, car il ne nécessite qu'un seul moule de fabrication en trois parties, dont juste une partie est mobile par rapport aux deux autres parties. En outre, on évite une opération supplémentaire de montage du bouchon B sur l'embout de la capsule C. Il en résulte des frais de fabrication et d'emballage nettement inférieurs aux frais correspondants d'un distributeur classique.